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1、附件1JILIN VOCATIONAL COLLEGE OF INDUSTRY AND TECHNOLOGY毕业 设计（论 文）任务书课题名称球形罐体裂纹修复工艺设计姓名朱雨学号31120137系（分院）化工机械系专业焊接技术及自动化班级焊接3111班指导教师鲁海龙企业指导教师2014 年3月28日附件2姓名 学号 系（院） 专业 班级 指导教师 企业指导教师JILIN VOCATIONAL COLLEGE OF INDUSTRY AND TECHNOLOGY学生毕业 设计（论 文）开题报告书课题名称 球形罐体裂纹修复工艺设计朱春雨31120137化工机械系焊接技术及自动化焊接3111班1=1
2、2014 年3月28日设计（论文）题目球形罐体裂纹修复工艺设计课题的根据：1）说明本课题的理论、实际意义2）综述国内外有关本课题的研究动态和自己的见解1. 本课题研究的理论意义当今世界一次能源的三大支柱是煤、石油、天然气，天然气在世界能源结构中位 居第二位，所占比例超过2 4缈1。近年来随着世界经济快速发展和人口数量剧增， 世界能源需求量也在13益增长，由于煤和石油所造成的环境问题日益严重和石油价 格的不断上涨，能源结构逐步发生了变化，天然气作为一种优质、高效、清洁的能源 被广泛应用于化工、居民生活、汽车燃料、发电、热泵、燃料电池等领域。相对于储 存天然气大部分用到将是球形罐体，而球型罐体由于
3、本身的制造要求以及材料要求较 高，报废球形罐体的损失日益严重。2. 本课题研究的实际意义由于长距离天然气管道建设耗资巨大，同等质量的天然气要比液化天然气体积高 出将近6 0 0倍，而且液化天然气的比重小于水的一半也不溶于水，因此将天然气液 化在天然气的储存和运输中都具有十分明显的优越性。液化天然气具有便于经济可靠 的远距离运输、便于供气负荷的调节、储存效率高、占地少、投资省、可作优质的车 用燃料、天然气的辛烷值高、有利于环境保护，减少大气污染等优点，因此对液化天 然气及其设备的研究具有很重要的意义。而球星罐作为储存天然气最好的载体，其裂 纹的修复对于安全和成本具有很重要实际意义。3. 国内外研
4、究动态美国公司2台3000 m3丙烷球罐于2004年并投入运行，设计压力为1.6 MPa,设计 温度50C，规格18000 mmX4951 mm,材质15MnNbR。该公司主要从事液化石油气的 储运和销售，利用球罐分别储存液化石油气成份：丙烷和丁烷，再经一定比例混合成 液化气石油气，销售出去。球罐中储存的丙烷，是经过严格的工艺进行脱硫处理后， 硫含量不大于百万分之五。2008年对这2台球罐进行过全面检验时，发现焊接接头熔 合区存在部分内部裂纹和大量的表面裂纹。中国石化公司液化气球罐内表面经MT检验发现存在许多裂纹，其中有一台球罐焊 缝处2条裂纹最为严重，长度约为1 000 mm,裂纹最深处达1
5、0 mm。在现场勘验及实验的 基础上，文章分析了球罐裂纹产生的原因，探讨了该球罐修复工艺、整体热处理及修复 后的强度校核，并提出了预防H2S腐蚀的一些措施,确保该装置重新安全、稳定投入运 行。4. 本人见解综合考虑各方面因素，进一步加强对液化天然气低温储罐的裂纹修复研究对推动 液化天然气工业的发展，解决日益恶化的环境问题和能源危机具有十分重要的现实意 义，球罐裂纹的修复对于天然气发展有很重要的意义。课题的主要内容：_、球罐环焊缝裂存在的形式球罐环焊缝裂纹大多存在焊缝金属中及近缝区，大多数是以微观裂纹的形式，存 在于焊缝及近缝区的内部，有时，宏观也可以看到。实践表明，存在宏观裂纹必有微 观裂纹，
6、裂纹具有尖锐端头，且开口位移长.是阔比率极高的断裂型非连续性裂纹。 裂纹是一个复杂的问题，即使形态相同，产生的机理往往不尽相同，若按环焊缝裂纹 产生机理来说。主要是热裂纹和冷裂纹。二、环焊缝中热裂纹产生的原因分析三、环焊缝中冷裂纹产生的原因分析四、防止球罐环焊缝裂纹的措施(1) 设计合理的坡口形式，适当规定焊缝的装配间隙.减少组装 时拘束应力。(2) 制定合理的焊接顺序，控制好环焊缝的形状系数。(3) 严格按焊接工艺和控制焊接线能量。(4) 严格作好预热、后热、层间温度和焊条干燥等工作。(5) 尽量使用低氢或超低氢焊条，注意焊接环境温度的变化。 这是本文所论述的主要内容。研究方法：应当充分了解
7、球形储罐的设计要求以及焊接要求。这需要通过收集大量的资料来 完成。对资料进行整理分类。由对资料的整理研究，设计出一套球形储罐焊接方法方 案，其中包括焊接前准备，焊接材料管理，球罐焊接，焊缝检查等。对设计提出的方 法进行实践。找到球状焊接方面的实例，对焊缝进行分析，找出焊接出现的问题，加 以改进，并进行记录，得出研究方案。主要参考资料：1、曾乐 主编现代焊接技术手册上海科学技术出版社1993.122、代军李保峰曹金钟 实型负压铸造技术在铸钢生产中的应用铸造技术1993（1）25-263、日副岛一雄 仁熊贤次著 张锐译 铸钢铸铁焊接要点黑龙江人民出版社1980.044、JB/T4730-2005特种设备无损检测新华出版社5、焊接裂纹研究方案李杰 主编 人民教育出版6、金属焊接技术禁忌卢本主编7、实用金属材料手册廖树帜,张邦维主编8、钣金展开与加工工艺（第二版）作者：章飞翟斌出版社：机械工业出版社 出版日期：2007.039、书名：金属焊接技术禁忌作者:卢本 主编出版社：机械工业出版社出版日期: 2008-3-110、书名：焊接工装设计基础出版社:航空工业出版社 作者:陈焕明指导教师意见:签名： 年 月 日
